Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 224
Скачиваний: 3
Д ля инженерных расчетов используется зависимость
|
Мдв = Л1о + /прГ„<?ос, |
(15.131) |
|||
где |
Л1„ — момент от собственных |
потерь |
на трение при Qo,. = 0; |
||
fnp |
— приведенный коэффициент |
трения, |
определяемый экспери |
||
ментальным способом; гп = |
— - радиус |
пяты. |
Ориентировочно |
||
|
fnP |
= |
^ . |
|
(15.132) |
15.13.У С Т А Н О В К А ПОДШИПНИКОВ .
КО Н С Т Р У К Ц И И
ПО Д Ш И П Н И К О В Ы Х У З Л О В
Вприборостроении в качестве направляющих вращательного движения с трением качения преимущественно применяются шари коподшипники. Роликовые и игольчатые подшипники исполь зуются крайне редко, так как нагрузки на опоры в приборах обычно невелики.
При проектировании подшипниковых узлов нужно обеспечить: а) точность центрирования вращающихся деталей; б) фиксацию валиков в осевом направлении; в) минимальность момента трения; г) компенсацию температурных деформаций; изменения темпера туры не должны существенно сказываться на точности опор и уве личивать момент трения; д) защиту подшипников от попадания в них посторонних частиц; е) возможность смазки подшипников и удержания в них смазочных материалов; ж) удобство монтажа, де монтажа, регулировки зазора и величины момента трения; з) проч ность, жесткость и долговечность опор.
Для некоторых видов конструкций часть перечисленных требо ваний имеет второстепенное значение. Так, при проектировании тихоходных приводных механизмов наибольшее внимание уде ляется обеспечению долговечности опор и уменьшению в них по терь на трение; требования точности центрирования и осевой фик сации валиков отходят на второй план. При небольшой длине ва ликов и небольших колебаниях температуры температурные дефор мации малы, поэтому отпадает необходимость компенсации таких деформаций.
При конструировании опор приборов валики чаще всего уста навливают на стандартных радиальных шарикоподшипниках, ко торые могут воспринимать не только радиальные, но и осевые на грузки. Радиально-упорные подшипники используются: а) при значительных осевых нагрузках; б) в тех случаях, когда по усло виям сборки требуется разъемный шарикоподшипник (зачастую радиально-упорные подшипники небольших размеров выпол няются как разъемные); в) в качестве скоростных подшипников (в радиально-упорных подшипниках разъемной конструкции можно применить цельные сепараторы и повысить благодаря этому
предельную скорость вра щения, лимитируемую прочность). Упорные ша рикоподшипники в конст рукциях опор приборов почти не применяются.
Способы установки подшипников. При раз работке конструкций опор нужно предусмотреть воз можность регулировки за зора в подшипниках с тем, чтобы свести к минимуму радиальные и осевые пере мещения валика. Н а р и с . 15.53, а изображен шари коподшипник с утриро ванным зазором между телами качения и коль цами. Наличие таких за зоров является причиной радиальных и осевых пе ремещений валика, уста новленного на подшипни ках. Как правило, вал в подшипниковом узле устанавливается на двух опорах, размещаемых на известном расстоянии друг от друга; каждая опора может состоять из одного, а в некоторых случаях из двух подшипников. Спо собы монтажа подшипни ков, позволяющие довести до требуемого значения зазор в подшипниках, изображены на рис. 15.53, б, в, г.
Первый из этих спосо бов (рис. 15.53, б) основы вается на том, что под дей ствием силы Р, приложен ной к крышке 1, смещается в осевом направлении на ружное кольцо 3 левого подшипника. Это смеще ние через шарики и внут-
реннее кольцо |
2 левого |
подшипника через валик вызывает осевое |
||||
смещение внутреннего |
кольца |
4 правого подшипника; при осе |
||||
вом |
смещении |
кольцо |
4 через |
шарики сообщает |
осевое |
смеще |
ние |
наружному |
кольцу |
5 правого подшипника до |
упора |
кольца |
в выступ расточки корпуса. При втором способе регулировки (рис. 15.53, в) под действием сил Р, приложенных к втулке 1 и выступу валика, сообщаются осевые перемещения внутрен ним кольцам 2 и 4 обоих подшипников относительно наружных колец 3 и 5; наружные кольца подшипников окажутся при этом прижатыми к выступам расточек корпуса. После выборки зазоров в подшипниках втулка 1 соединяется с валом штифтом.
Рис. 15.54
При изложенных способах регулировки зазора не предусматри вается возможность компенсации температурных деформаций; это можно считать допустимым лишь при небольшой длине валика. На рис. 15.53, г изображен третий способ монтажа подшипников, допускающий температурную деформацию валика. На левом конце валика установлены два подшипника, в которых за счет относитель ного смещения внутренних и наружных колец выбраны осевые и радиальные зазоры. На правом конце вала установлен так назы ваемый плавающий подшипник, внутреннее кольцо которого же стко связано с валом, а наружное кольцо может перемещаться в расточке корпуса в осевом направлении. При изменении длины вала вследствие температурных деформаций вал вместе с правым подшипником может перемещаться относительно корпуса.
Конструкции подшипниковых узлов. В конструкции, изобра-. женной на рис. 15.54, осевое смещение наружных колец обоих подшипников осуществляется с помощью крышек / и 2. Требуемая величина смещения достигается подбором толщины прокладок 3 и 4. При сборке можно ограничиться установкой прокладок только под одну из крышек. Такой метод установки подшипников с регу-
лировкой зазора прокладками часто используется и в машино строении. В малогабаритных механизмах с большим количеством валиков, устанавливаемых на шарикоподшипниках, иногда отка зываются от применения крышек для сокращения размеров и веса
|
|
механизма. |
Дл я |
осевой |
|||
® Г7-Г-І |
Г7-7-7Л |
фиксации валиков предус |
|||||
|
|
матриваются |
специальные |
||||
|
|
буртики в расточках |
под |
||||
|
|
подшипники (рис. |
15.55,а) |
||||
|
|
либо |
используются |
под |
|||
|
|
шипники с |
буртиками на |
||||
|
|
наружных |
кольцах |
(рис. |
|||
|
|
15.55, |
б). |
|
|
|
|
|
|
В |
описанном |
случае |
|||
|
|
невозможно |
раздельно ре |
||||
|
|
гулировать зазор в каждой |
|||||
|
|
паре |
подшипников |
осевым |
|||
|
|
смещением |
наружных ко |
||||
|
|
лец. |
Поэтому |
для |
обеспе- |
15.55
чения высокой точности центрирования приходится применять подшипники высших классов с уменьшенным зазором между кольцами и шариками, что, естественно, сильно увеличивает стоимость механизма. В конструкции, представленной на рис. 15.56, регулировка зазора осуществляется осевым смеще нием по второму способу — смещением внутренних колец обоих подшипников. Для этого при сборке шестерня / и втулка 2 уста*
навливаются и штифтуются так, чтобы зазоры в подшипниках от сутствовали.
На рис. 15.57 изображена конструкция подшипникового узла, монтаж которого выполняется по третьему способу. Осевые усилия,
сообщаемые |
валу, |
воспринима |
|
|
|
|
|
|
||||||
ются |
опорами, |
установленными |
|
|
|
|
|
|
||||||
на левом конце вала. Регули |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ровка |
зазора |
осуществляется |
|
|
|
|
|
|
||||||
смещением |
наружных |
колец |
|
|
|
|
|
|
||||||
подшипника |
так же, как в кон |
|
|
|
|
|
|
|||||||
струкции, |
изображенной |
на |
|
|
|
|
|
|
||||||
рис. |
15.58, а. |
На |
правом |
конце |
|
|
|
|
|
|
||||
вала |
установлен |
плавающий |
|
|
|
|
|
|
||||||
шариковый |
подшипник. |
При |
|
|
|
|
|
|
||||||
изменении |
длины |
вала |
вслед |
|
|
|
|
|
|
|||||
ствие |
температурных |
деформа |
|
|
|
|
|
|
||||||
ций наружное |
кольцо |
подшип |
|
|
|
|
|
|
||||||
ника |
перемещается в |
расточке |
|
|
|
|
|
|
||||||
корпуса. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 15.56 |
|
|
|
|||
Рассмотренные |
выше |
конст |
|
|
|
|||||||||
рукции |
подшипниковых |
узлов |
|
|
|
|
|
|
||||||
могут несколько видоизменяться в зависимости |
от конкретных |
|||||||||||||
условий проектирования |
прибора, |
традиций и возможностей |
пред |
|||||||||||
приятия, |
изготавливающего |
прибор. На рис. 15.58, а, б представ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лены |
разновидности |
уста |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
новки |
подшипников |
с ре |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гулировкой |
зазора |
смеще |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нием |
наружных |
колец. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подшипники |
устанавли |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ваются не непосредственно |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в корпусе, а в специальных |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крышках-втулках. К тако |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
му приему |
прибегают в |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
следующих |
случаях: |
если |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
толщина плат меньше ши |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рины |
подшипников; |
если |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
корпус изготовлен |
|
из не |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
достаточно |
прочного |
мате |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риала |
(текстолита, |
|
пласт |
||
|
|
|
Рис. |
15.57 |
|
|
массы, низкопрочных алю |
|||||||
|
|
|
|
|
миниевых |
или |
цинковых |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сплавов); |
для |
радиаль |
|||
ного смещения подшипников |
при |
регулировке зазора |
в зацепле |
|||||||||||
нии зубчатых |
колес |
(рис. |
15.58, б). |
|
|
|
|
|
Установка подшипников в специальных крышках-втулках при недостаточной прочности корпуса вызвана тем, что посадка на ружных колец в корпус может нарушиться еще при первой сборке, не говоря уже о последующих разборках и сборках подшипнико-
вого узла. Регулировка зазора в зубчатых зацеплениях по способу, изображенному на рис. 15.58, б, имеет свои преимущества и недо статки. Обычно для регулировки зазора в зацеплении одно из колес устанавливают на отдельной пла те; нужная величина зазора дос тигается смещением колеса вместе с платой. Способ регулировки, основанный на радиальном смеще нии подшипников, позволяет упро стить конструкцию механизма, но для его осуществления требуется высокая квалификация сборщика (существует опасность перекоса валиков и зубчатых колес по отно шению к платам корпуса при ра диальном смещении подшипников).
На рис. 15.58, в изображен вариант конструкции, в которой также используются крышки-втул ки, но регулировка зазора в под шипниках осуществляется смеще нием внутренних колец подшип ника.
Для того чтобы избежать пере косов вала, обеспечить большие удобства сборки и регулировки, подшипниковый узел выполняется автономным, если это позволяют условия компоновки. Это дости гается тем, что оба подшипника валика помещаются в одной втулке. Так спроектированы узел вала с коническим колесом (рис. 15.59), узел вала шкалы прибора (рис. 15.56).
Зазор в подшипниках,- появля ющийся в результате износа, уст раняется периодически, при ремон те механизма. В некоторых конст рукциях постоянная выборка за зора, появляющегося при износе, достигается упругим силовым за мыканием посредством пружины; установка пружины позволяет одновременно компенсировать и